在一底面积为4m2的圆柱形深井底部，有一体积为2m3，密度为10×103kg/m3的贵重物体，现用如图21所示...

问题详情：

在一底面积为4m2的圆柱形深井底部，有一体积为2 m3，密度为10×103kg/ m3的贵重物体，现用如图21所示的装置将其打捞上来。若牵引车以0.6 m / s的速度匀速向右行驶，通过滑轮组将物体由井底开始往上拉，30s后井底受到的水的压强恰好变化了2.5×103Pa，（忽略动滑轮和绳子的重力及滑轮与绳子之间的摩擦，g取10N/kg）求：

（1）物体的重力；

（2）物体浸没在水中时受到的浮力；

（3）牵引车行驶了30s后，物体被提升的高度；

（4）物体未露出水面前，物体受到绳子拉力的功率；

（5）牵引车行驶了30s时，牵引车对绳子的拉力。

【回答】

（1）G物=ρ物V物g =10×103kg/ m3×2 m3×10N/kg=2×105N     （1分）

（2）F浮=ρ水gV排=1.0×103kg/ m3×10N/kg×2m3 =2×104N      （1分）

（3）牵引车通过的路程：　S=vt=0.6m/s×30s=18m    （1分）

物体被提升的高度:　　h=S/n=18m/2=9m     （1分）

（4）物体露出水面前，由平衡条件得:　

F拉= G物－F浮=2×105N－2×104N=1.8×105N      （1分）

                                      （1分）

物体对绳子拉力的功率：P＝F拉v物=1.8×105N×0.3m/s=5.4×104W   （1分）

（5）由    P=ρ水g h

得水面下降的深度：                                               （1分）

此时，物体露出水面的体积：△V=S井△h=4 m2×0.25 m=1 m3

物体浸在水面下的体积：V浸= V物－△V=2 m3－1 m3=1 m3

物体受到的浮力：F/浮=ρ水gV浸=1.0×103kg/ m3×10N/kg×1m3 =1×104N （1分）

牵引车对绳子的拉力：

                                                              （1分）

知识点：滑轮

题型：计算题